基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的肉牛信息化管理系統(tǒng)研究

鄭海英，賈偉星

（通遼市畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究所 028000）

隨著信息化在各行各業(yè)的應(yīng)用，也為肉牛業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了契機(jī)，信息化養(yǎng)殖通過利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息手段，通過管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快速查詢、精確統(tǒng)計(jì)和科學(xué)分析，從而實(shí)現(xiàn)牛群的精細(xì)化管理，提高生產(chǎn)效率。

1 肉牛信息化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

肉牛信息化管理系統(tǒng)運(yùn)用成熟的數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對肉牛繁殖、飼養(yǎng)、疾病控制和肉牛整個(gè)生產(chǎn)過程的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、分析，控制在生產(chǎn)中存在的各種問題，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化管理，提高肉牛生產(chǎn)性能和生產(chǎn)效率，提升經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)總體架構(gòu)從下至上主要由五部分組成，分別為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、用戶層。

1.1 網(wǎng)絡(luò)及基礎(chǔ)設(shè)施層，是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、主機(jī)及相關(guān)的操作系統(tǒng)、配套軟件。

1.2 數(shù)據(jù)層，主要是提供對系統(tǒng)建設(shè)所需的數(shù)據(jù)的存儲服務(wù)，包括業(yè)務(wù)中心數(shù)據(jù)庫以及非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲。

1.3 應(yīng)用支撐層，主要是支撐系統(tǒng)所需的支撐模塊和接口。

1.4 業(yè)務(wù)應(yīng)用層，主要是肉牛養(yǎng)殖企業(yè)信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

1.5 用戶層，主要包括管理者、監(jiān)管部門、企業(yè)及消費(fèi)者。

1.6 對外接口，為預(yù)留的統(tǒng)一對外接口。

2 業(yè)務(wù)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要包括14個(gè)功能模塊，即購入牛管理模塊、繁殖母牛配種管理模塊、繁殖母牛產(chǎn)犢管理模塊、健康檔案管理模塊、飼養(yǎng)管理模塊、飼草料管理模塊、日糧配制管理模塊、藥品管理模塊、預(yù)警管理模塊、轉(zhuǎn)群轉(zhuǎn)場管理模塊、出欄牛管理模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊、系譜檔案管理模塊、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊。信息錄入方式有PC端和手持APP兩種錄入兩種方式。

2.1 購入牛管理模塊

牛只購入時(shí)，企業(yè)將購入牛信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)對購入牛信息的查詢和管理。牛只入場時(shí)，能過布置在入口處的自動(dòng)稱重系統(tǒng)（由RFID自動(dòng)讀取設(shè)備、電子稱、電子拍照設(shè)備集成）讀取電子耳標(biāo)號、稱重和圖像采集，經(jīng)整合后傳入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。其他牛只信息手動(dòng)錄入到系統(tǒng)中，包括牛場名稱、供應(yīng)商名稱、購入牛基本信息（月齡、品種、初生日期、父母等）。

2.2 繁殖母牛配種管理模塊

企業(yè)將母牛配種信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)對母牛配種信息的查詢和管理，如精液編號、初情期、發(fā)情周期、配種日期、預(yù)產(chǎn)期、配種員等。

2.3 繁殖母牛產(chǎn)犢管理模塊

企業(yè)將母牛產(chǎn)犢信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)母牛產(chǎn)犢信息的查詢和管理，如初產(chǎn)月齡、產(chǎn)犢日期、生產(chǎn)狀況、初乳時(shí)間、接產(chǎn)員等。

2.4 健康檔案管理模塊

企業(yè)將健康檔案信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)健康檔案信息的查詢與管理，如疾病治療、消毒記錄、免疫記錄等信息。

2.5 飼養(yǎng)管理模塊

完成牛只飼養(yǎng)投喂信息的錄入，包括牛舍號、配料員、存欄數(shù)量、欄位、飼料名稱、預(yù)投量（早）、實(shí)投量（早）、預(yù)投量（晚）、實(shí)投量（晚）、備注等。其中預(yù)投量由日糧配制人員按日糧配方計(jì)算出每棟牛舍應(yīng)該投喂的日糧量，以及所需的原料量，通過場區(qū)的無線wifi環(huán)境，將此信息發(fā)送到TMR信息接收器中，由TMR完成相應(yīng)日糧的混合工作。然后TMR時(shí)行投喂。實(shí)投量由TMR車上的軟件感應(yīng)到TMR實(shí)際投喂量后，通過廠區(qū)無線wifi環(huán)境傳送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行記錄。

2.6 飼草料管理模塊

企業(yè)將飼草料管理信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)對飼草料信息的查詢和管理，包括飼草料入庫管理、飼草料出庫管理，自動(dòng)將各品種飼草入庫量、出庫量、庫存量進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

2.7 日糧配制管理模塊

可以實(shí)現(xiàn)日糧配制功能及日糧配方管理功能。

2.8 藥品管理模塊

企業(yè)將藥品管理信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)藥品信息的查詢和管理，包括藥品入庫管理、出庫管理，自動(dòng)將各品種藥品入庫量、出庫量、庫存量進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

2.9 預(yù)警管理模塊

對于需要進(jìn)行預(yù)警的事項(xiàng)，設(shè)置預(yù)警提醒，如母牛預(yù)產(chǎn)期的提醒、犢牛斷奶日齡提醒、轉(zhuǎn)群提醒、飼草料庫存量提醒、藥品庫存量提醒等，這樣人員可以提前做好準(zhǔn)備工作，節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。

2.10 轉(zhuǎn)群轉(zhuǎn)場管理模塊

包括轉(zhuǎn)場管理、轉(zhuǎn)群管理管理，錄入的信息包括牛場名稱、數(shù)量、牛的類別、耳標(biāo)號、時(shí)間、轉(zhuǎn)群轉(zhuǎn)場原因等。

2.11 出欄牛管理模塊

企業(yè)將育肥牛出欄信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)對育肥牛出欄信息的查詢和管理，由放置在出口處的自動(dòng)稱重系統(tǒng)自動(dòng)完成電子耳標(biāo)信息、體重信息、圖像信息的采集和上傳，同時(shí)將出欄牛的單價(jià)、去向錄入到系統(tǒng)中。

2.12 統(tǒng)計(jì)分析模塊

系統(tǒng)可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析相應(yīng)數(shù)據(jù)，并提供圖表，為企業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)。包括一定時(shí)間段內(nèi)育肥牛出欄統(tǒng)計(jì)、牛群死亡統(tǒng)計(jì)、發(fā)情率統(tǒng)計(jì)、受胎率統(tǒng)計(jì)、繁殖成活率統(tǒng)計(jì)、產(chǎn)犢間隔、配種指數(shù)、飼草料消耗量、藥品使用量、料肉比等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2.13 系譜檔案管理模塊

對于飼養(yǎng)母牛的企業(yè)來時(shí)，此模塊信息必不可少。需錄入的信息包括父母信息、（外）祖父母信息、（外）曾祖父母信息等，并能自動(dòng)生成系譜，實(shí)現(xiàn)打印功能。

2.14 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊

企業(yè)在應(yīng)用此系統(tǒng)時(shí)，首先將牛場的基本信息錄入到本模塊中，實(shí)現(xiàn)對牛場基礎(chǔ)信息的查詢和管理，如牛場名稱、聯(lián)系人、電話、占地面積、存欄數(shù)量和地址、牛舍信息、牛欄信息等。

3 系統(tǒng)技術(shù)支撐

在此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，主要應(yīng)用RFID射頻識別技術(shù)、無線WIFI、移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)。

4 應(yīng)用效果分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1.1 應(yīng)用信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，提高了母牛的繁殖成活率5%，本系統(tǒng)在母牛存欄3000頭的牛場應(yīng)用，多產(chǎn)犢牛150頭，以每頭斷奶犢牛5000元計(jì)算，則增加經(jīng)濟(jì)效益為：3000頭×5%×5000元/頭=75萬元。

4.1.2 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，提高犢牛成活率5%，本系統(tǒng)在母牛存欄3000頭的牛場應(yīng)用，母牛繁殖成活率按80%計(jì)算，以每頭斷奶犢牛5000元計(jì)算，則增加經(jīng)濟(jì)效益為：3000頭×80%×5%×5000元/頭=60萬元。

以上兩項(xiàng)合計(jì)平均每頭母牛增加經(jīng)濟(jì)效益450元。

4.2 社會效益分析

通過系統(tǒng)應(yīng)用，提高養(yǎng)殖管理人員的信息化素養(yǎng)和管理水平。同時(shí)與質(zhì)量安全相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可追溯功能，可以保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，能夠發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決，提高產(chǎn)品市場競爭力。系統(tǒng)應(yīng)用，對于促進(jìn)畜牧業(yè)的信息化、現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。